DOI:10.1016/j.matchemphys.2020.122780
在本研究中，合成了一种耐热、抗热收缩、杂化电纺纳米纤维聚合物隔膜。通过静电纺丝不同浓度的均苯四酸二酐（PMDA）和4,40-氧二苯胺（ODA），然后进行烘箱干燥以除去残留的溶剂并进行热压以获得最佳的强度和孔隙率，制备了三种聚丙烯腈（PAN）基杂化膜。对该电纺杂化膜作为纽扣电池中锂离子电池（LIB）隔膜的性能进行了评估。与市售的Celgard和PAN隔膜相比，Hybrid3膜具有最高的孔隙率（73.36%），极好的电解质吸收率（558.63%）和非凡的离子电导率（2.39 mScm-1）。采用扫描电子显微镜、X射线衍射和热重分析对电纺纳米纤维隔膜进行了测定。当在250℃的温度下放置1小时的情况下，Hybrid3隔膜具有良好的尺寸稳定性。采用电化学方法研究了市售Celgard和杂化电纺纳米纤维膜的电化学性能。Hybrid3膜对电解质的电化学稳定性优于商用Celgard隔膜和其他杂化电纺纳米纤维膜。由Hybrid3隔膜构成的纽扣电池在1C时显示出较高的比容量（184 mAh.g-1）。此外，在0.5C下，使用Hybrid3膜组装的纽扣电池显示出良好的循环性和容量保持率（95.57%），以及更高的效率（99.8%）。Hybrid3膜是一种功能强大的隔膜，可以增强可循环性并提供热安全的锂离子电池。
图1.Hybrid1、Hybrid2和Hybrid3溶液的制备。
图2.静电纺丝设备示意图。
图3.电纺纳米纤维膜（A）PAN、（B）Hybrid1、（C）Hybrid2和（D）Hybrid3的SEM图像。
图4.电纺PAN和杂化膜的拉伸强度。
图5.电纺PAN、Hybrid1、Hybrid2和Hybrid3纳米纤维膜的XRD图。
图6.（A）热流过程中，电纺纳米纤维膜放热行为的TGA曲线，（B）重量/质量损失的百分比。
图7.Celgard和电纺纳米纤维膜在放入烘箱之前和之后的热收缩率。
图8.（A）Celgard隔膜和电纺纳米纤维膜的孔隙率和（B）电解质吸收率。
图9.使用市售Celgard和电纺杂化纳米纤维隔膜制备的所有纽扣电池的奈奎斯特图。
图10.Celgard、PAN和杂化电纺纳米纤维膜的线性扫描伏安曲线。
图11.市售Celgard和电纺PAN、Hybrid1、Hybrid2和Hybrid3纳米纤维隔膜的放电容量和电压曲线，电流速率为（A）0.2C、（B）1C和（C）5C。（D）比较不同速率下的放电容量。
图12.（A）使用市售Celgard和电纺PAN、Hybrid1、Hybrid2和Hybrid3隔膜的纽扣电池的容量保持率和库仑效率，电流速率为0.5C。
